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原文传递一种表面覆铜性能测试设备及方法

专利名称：	一种表面覆铜性能测试设备及方法
摘要：	本发明提供了一种表面覆铜性能测试设备及方法，测试设备包含加载模块、第一位移模块、第二位移模块、底座、控制模块等。通过第一位移模块带动加载模块移动，并达到控制模块设定的初始加载力，随后通过加载模块和第二位移模块协同，实现恒力恒速、恒力变速、变力恒速和变力变速等不同形式的覆铜性能测试。并通过更换第二位移模块的组件，可以实现直线往复、圆周等不同形式的覆铜测试。与现有技术相比，本发明具有结构简单、功能齐全、测试稳定等优点。
专利类型：	发明专利
申请人：	北京科技大学;中国兵器装备集团兵器装备研究所
发明人：	张津;乔自平;丁啸云;连勇;李君安;薛钧;秦鹏
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-10T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310839763.4
公开号：	CN117030517A
代理机构：	北京金智普华知识产权代理有限公司
代理人：	岳野
分类号：	G01N3/56;G01N3/08;G01N3/04;G01N3/06;G01N1/28;G;G01;G01N;G01N3;G01N1;G01N3/56;G01N3/08;G01N3/04;G01N3/06;G01N1/28
申请人地址：	100083 北京市海淀区学院路30号;
主权项：	1.一种表面覆铜性能测试设备，其特征在于，所述测试设备包括：加载模块、第一位移模块、第二位移模块、底座和控制模块；所述加载模块包括：驱动装置、传动杆、三向传感器和铜柱，所述驱动装置、传动杆、三向传感器和铜柱依次连接；所述第一位移模块包括：第一位移电机、第二位移电机、第一传动螺杆、第二传动螺杆和横梁，所述横梁一端通过第一传动螺杆连接第一位移电机，另一端通过第二传动螺杆连接第二位移电机，所述横梁与驱动装置连接；所述第二位移模块包含：第三位移电机、第三传动螺杆、样品台和螺杆固定机构，第三传动螺杆一端与第三位移电机连接，另一端与螺杆固定机构连接，所述样品台与第三传统螺杆螺纹连接；所述第一传动螺杆和第二传动螺杆均穿过底座分别与第一移电机和第二位移电机相连；所述第一位移电机和第二位移电机同步；所述第三位移电机反转时，驱动装置同步反转卸载全部压力；控制模块通过线缆同时连接驱动装置、三向传感器、第一位移电机、第二位移电机和第三位移电机相连。 2.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，所述铜柱材质为铜金属或铜合金；所述铜柱的底部设置倒角；所述铜柱的底面表面粗糙度不大于Ra 3.2。 3.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，所述样品台上设有样品夹持装置，所述样品夹持装置为螺纹孔点阵、四爪卡钳、平口钳或沉孔点阵。 4.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，所述第一传动螺杆和第二传动螺杆对称设置，所述第一位移电机和第二位移电机对称设置。 5.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，所述驱动装置施加力范围为0～500N，样品台位移速度为0～100mm/s，位移分辨率0.05～0.005mm，横梁位移速度0.01～10mm/s，位移分辨率0.05～0.001mm，所述驱动装置反转时减少由于第一驱动模块中横梁下移形成的压力。 6.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，所述样品台的底面设置有与第三传动螺杆适配的蜗轮，蜗轮与第三传动螺杆啮合连接，样品台与蜗轮同心，蜗轮中心设置支撑杆，支撑杆与底座相连，支撑杆的任意一端或两端设置有轴承。 7.根据权利要求1所述的测试设备，其特征在于，所述蜗轮最大转速2000rpm。 8.一种表面覆铜性能测试方法，通过上述权利要求1-7之一所述的测试设备实现，其特征在于，所述测试方法包括以下步骤： S1：将待测样品与样品台固定连接； S2：调整加载模块位置，使得铜柱和钢铁样品在垂直方向上重合； S3：通过控制模块，控制第一位移电机和第二位移电机，通过第一传动螺杆和第二传动螺杆带动横梁及加载模块下降，至设定初始压力值后停止； S4：通过控制模块设定加载力变化曲线、样品速度变化曲线、试验循环次数、单次试验距离、总试验距离和试验时间，开始测试后，加载模块和第二位移模块开始运转； S5：铜柱与钢铁样品之间的单次试验距离达到S4中的设定值； S6：第二位移模块开始反向运转，同步驱动装置反向运转卸载至三向传感器压力为0N，样品台恢复S1时位置后，重复S3和S5； S7：总试验距离、试验时间或试验循环次数中任一设定参数执行完成后，加载模块卸载至三向传感器压力为0N、第二位移模块恢复原位至S1时位置、第一驱动模块带动横梁恢复原位至S1时位置，控制模块输出压力、压强、摩擦力、摩擦系数的时间/距离曲线及原始数据； S8：将钢铁样品与样品台分离，进行后续表征分析。 9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于，所述S3中初始压力值为0～500N。 10.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述S8中后续表征分析包含测量钢铁试样表面覆铜的厚度、宽度及观察覆铜表面及界面形貌。
所属类别：	发明专利